Indice de Reclutamiento Erizo X y XI regiones
Análisis complementario Seguimiento Bentónico 1996-2022
Mauricio Mardones. Inv. Depto Ev. Recursos. IFOP
09 October, 2023
1 Contexto
Este análisis tiene como objetivo calcular un índice de reclutamiento (IR) del recurso Loxechinus albus a través de los datos monitoreados, ya sea por la flota pesquera, asó como también desde el muestreo poblacional que lleva a cabo el proyecto Red de Estaciones Fijas (REF).
2 Metodología
Los pasos para calcular el indice son los siguentes:
Identificar cuantiles superior e inferior (10% y 90%) de la estructura de tallas de la REF y monitoreo.
Calcular el cuantíl 90% de la REF como proporción de individuos que ingresan a la pesquería.
Con este valor del 90%, se calculan los individuos ajo esta talla provenientes de la pesquería. Luego se calcula la cantidad de inviduos bajo esa talla agrupados por distintas variables como
ANO_ARR,MES_ARR,POLIGONO,POLIGONO_IFOP,ZONA.Se calcula la proporción respecoal total. Se identifica la distribución de los datos, luego se normalizan para que los datos tengan una distribución normal, y posteriormente, se estandarizan para llevarlos a un indice e tre -1 y 1, lo cual indica reclutamientos negativos y positivos respectivamente.
Despliegue en diferentes plot y agrupaciones temporales y espaciales.
Para los datos del REF, se reite el proceso descrito anteriormente, pero se establece la media (10%) como limite de referencia para el reclutamiento
3 Set de trabajo y librerías utilizadas
rm(list = ls())
knitr::opts_chunk$set(message = FALSE,
warning = FALSE,
fig.align = 'center',
fig.pos = "H",
dev = 'jpeg',
dpi = 300,
fig.path="Figuras/")
#XQuartz is a mess, put this in your onload to default to cairo instead
options(bitmapType = "cairo")
# (https://github.com/tidyverse/ggplot2/issues/2655)
# Lo mapas se hacen mas rapidooptions(bitmapType = "cairo")
#XQuartz is a mess, put this in your onload to default to cairo instead (https://github.com/tidyverse/ggplot2/issues/2655)
# Lo mapas se hacen mas rapido
# solo para IOslibrary(GGally)
library(knitr)
library(tidyverse)
library(patchwork)
library(marmap)
library(mapproj)
library(maps)
library(raster)
library(knitr)
library(ggrepel)
library(sf)
library(ggthemes) # nuevos fondos
library(readxl)
library(performance)
library(ggridges)
library(see)
library(egg)here::here()## [1] "/Users/mauriciomardones/IFOP/Erizo_SA/2024/Data/recruit_seaurchin_Chile"4 Leo datos Tallas estaciones fijas
EstFij <- read_csv2("Talla_EstFi_20011_2018.csv")
EstFij2 <- as.data.frame(EstFij)Estos datos tienen las siguientes variables
names(EstFij2)## [1] "year" "fecha" "macrozona" "poligono" "sector" "talla_mm"4.1 Exploración primaria
jz3 <- ggplot(EstFij2 %>%
drop_na(), aes(x=talla_mm, y = as.factor(year),
fill = factor(stat(quantile))))+
stat_density_ridges(
geom = "density_ridges_gradient",
calc_ecdf = TRUE,
quantiles = c(0.10, 0.90)) +
scale_fill_manual(
name = "Probabilidad", values = c("#de2d26", "#fee0d2", "#de2d26"),
labels = c("[0, 0.10]", "[0.10, 0.90]", "[0.90, 1]"))+
facet_wrap(.~sector, ncol=8) +
geom_vline(xintercept = 65, color = "red")+
scale_x_continuous(breaks = seq(from = 40, to = 120, by = 10))+
scale_y_discrete(breaks = seq(from = 1996, to = 2022, by = 5))+
#scale_fill_viridis_d(name="SubArea")+
theme_few()+
theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 1))+
xlim(10,120)+
xlab("Longitud (cm.)")+
ylab("")
jz3
Lo mismo por poligono
jz4 <- ggplot(EstFij2 %>%
drop_na(), aes(x=talla_mm, y = as.factor(year),
fill = factor(stat(quantile))))+
stat_density_ridges(
geom = "density_ridges_gradient",
calc_ecdf = TRUE,
quantiles = c(0.10, 0.90),
jittered_points = TRUE,
alpha=0.1) +
scale_fill_manual(
name = "Probabilidad", values = c("#de2d26", "#fee0d2", "#de2d26"),
labels = c("[0, 0.10]", "[0.10, 0.90]", "[0.90, 1]"))+
facet_wrap(.~poligono, ncol=5) +
geom_vline(xintercept = 65, color = "red")+
scale_x_continuous(breaks = seq(from = 40, to = 120, by = 10))+
scale_y_discrete(breaks = seq(from = 1996, to = 2022, by = 5))+
#scale_fill_viridis_d(name="SubArea")+
theme_few()+
theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 1))+
xlim(10,120)+
xlab("Longitud (cm.)")+
ylab("")
jz4
Lo mismo por zona
geom_density_ridges(stat = “binline”, bins = 50,
scale = 1.8,
draw_baseline = FALSE,
alpha=0.8)+
jz5 <- ggplot(EstFij2 %>%
drop_na(), aes(x=talla_mm, y = as.factor(year),
fill = factor(stat(quantile))))+
stat_density_ridges(
geom = "density_ridges_gradient",
calc_ecdf = TRUE,
quantiles = c(0.10, 0.90),
jittered_points = TRUE,
alpha=0.1,
rel_min_height = 0.05) +
scale_fill_manual(
name = "Probabilidad", values = c("#de2d26", "#fee0d2", "#de2d26"),
labels = c("[0, 0.10]", "[0.10, 0.90]", "[0.90, 1]"))+
facet_wrap(.~macrozona, ncol=3) +
geom_vline(xintercept = 65, color = "red")+
scale_x_continuous(breaks = seq(from = 40, to = 120, by = 10))+
scale_y_discrete(breaks = seq(from = 1996, to = 2022, by = 1))+
#scale_fill_viridis_d(name="SubArea")+
theme_few()+
theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 1))+
xlim(10,120)+
xlab("Longitud (cm.)")+
ylab("")
jz5
Ahora Calculo cuantiles por grupo
# Calcular cuantiles por grupo
cuantiles_por_zona <- tapply(EstFij2$talla_mm,
EstFij2$macrozona,
function(x) quantile(x, c(0.10, 0.5, 0.90)))
cuantiles_por_poligono <- tapply(EstFij2$talla_mm,
EstFij2$poligono,
function(x) quantile(x, c(0.10, 0.5, 0.90)))
cuantiles_por_año <- tapply(EstFij2$talla_mm,
EstFij2$year,
function(x) quantile(x, c(0.10, 0.5, 0.90)))
print(cuantiles_por_zona)## $`X Norte`
## 10% 50% 90%
## 22 45 63
##
## $`X Sur`
## 10% 50% 90%
## 21 38 57
##
## $XI
## 10% 50% 90%
## 23 46 66print(cuantiles_por_poligono)## $`1`
## 10% 50% 90%
## 20 34 53
##
## $`2`
## 10% 50% 90%
## 33 55 66
##
## $`4`
## 10% 50% 90%
## 16.0 28.5 54.0
##
## $`5`
## 10% 50% 90%
## 18 38 57
##
## $`6`
## 10% 50% 90%
## 24 39 57
##
## $`7`
## 10% 50% 90%
## 26 50 67
##
## $`8`
## 10% 50% 90%
## 24 41 63
##
## $`11`
## 10% 50% 90%
## 21.0 32.0 62.4
##
## $`12`
## 10% 50% 90%
## 19 39 65print(cuantiles_por_año)## $`2011`
## 10% 50% 90%
## 41 58 70
##
## $`2012`
## 10% 50% 90%
## 23 32 51
##
## $`2013`
## 10% 50% 90%
## 20 41 63
##
## $`2014`
## 10% 50% 90%
## 15 31 57
##
## $`2015`
## 10% 50% 90%
## 19 33 55
##
## $`2016`
## 10% 50% 90%
## 24 46 63
##
## $`2017`
## 10% 50% 90%
## 28 45 63
##
## $`2018`
## 10% 50% 90%
## 22 40 61Una vez definidos los quantiles de los muestreos poblacionales (Estaciones Fijas), se identifica que valores de entre 54 y 46 mm son identificados como un porcentaje de ingreso a la fraccion eplotable.
Calculo el promedio del cuantil 90 por zona.
mean(54, 38, 46)## [1] 545 Calculo Indice Reclutamiento
5.1 Tallas Seguimiento
load("talla2022.Rdata")talla2022exp <- talla2022 %>%
drop_na() %>%
type.convert(as.is = TRUE) %>%
uncount(FRECUENCIA)
colSums(is.na(talla2022exp))## PROCED POLIGONO POLIGONO_IFOP X REGION
## 0 0 0 0 0
## PUERTO ANO_ARR MES_ARR DIA_ARR FUNCION
## 0 0 0 0 0
## CAPTURA DESTINO PESO_M LONGITUD ZONA
## 0 0 0 0 0tallasegpo <- ggplot(talla2022exp %>%
drop_na(), aes(x=LONGITUD, y = as.factor(ANO_ARR),
fill = factor(stat(quantile))))+
stat_density_ridges(
geom = "density_ridges_gradient",
calc_ecdf = TRUE,
quantiles = c(0.10, 0.90)) +
scale_fill_manual(
name = "Probabilidad", values = c("#3182bd", "#deebf7", "#3182bd"),
labels = c("[0, 0.10]", "[0.10, 0.90]", "[0.90, 1]"))+
facet_wrap(.~POLIGONO, ncol=6) +
geom_vline(xintercept = 65, color = "red")+
scale_x_continuous(breaks = seq(from = 40, to = 120, by = 10))+
scale_y_discrete(breaks = seq(from = 1996, to = 2022, by = 5))+
#scale_fill_viridis_d(name="SubArea")+
theme_few()+
theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 1))+
xlim(10,120)+
xlab("Longitud (cm.)")+
ylab("")
tallasegpo
El promedio de un 10% de los quantiles de entrada a la fracción explotable es de 56 mm.
Esto corrsponde a un rango de edades entre 1.5 y 2 años como idica la Figure 5.1.
Figure 5.1: Age at Length sea urchin
Ahora identifico los distintos cuantiles de los datos de pesquería y estaciones
cuantil_10pesq <- quantile(talla2022exp$LONGITUD, 0.10)
cuantil_10est <- quantile(EstFij2$talla_mm, 0.90)Calculo el indice
indice_reclutamiento <- talla2022exp %>%
filter(LONGITUD<cuantil_10est) %>%
group_by(ANO_ARR, MES_ARR, POLIGONO, ZONA, POLIGONO_IFOP) %>%
summarize(PROP = n() / nrow(talla2022exp)) %>%
mutate(PROPLOG =log(PROP))
# Crear gráficos en facet_wrap de barras para representar el índice de reclutamientoahora estandarizo los datos entre -1 y 1.
a <- -1 # Límite inferior del rango objetivo
b <- 1 # Límite superior del rango objetivo
# Calcular el valor mínimo y máximo de tus datos
min_x <- min(indice_reclutamiento$PROPLOG)
max_x <- max(indice_reclutamiento$PROPLOG)
# Aplicar la fórmula de normalización
indice_reclutamiento$PROPLOG2 <- ((indice_reclutamiento$PROPLOG- min_x) / (max_x - min_x)) * (b - a) + aveo la distribucion de las variables
nor <- ggplot(indice_reclutamiento, aes(PROP)) +
geom_histogram(fill="grey")+
theme_few()
log <- ggplot(indice_reclutamiento, aes(PROPLOG)) +
geom_histogram(fill="grey")+
theme_few()
ggarrange(nor, log, ncol = 2)
Veo los datos crudos con la linea como media del cuantil de los datos
indseg <- ggplot(indice_reclutamiento ,
aes(x = factor(ANO_ARR),
y = PROP)) +
geom_boxplot() +
facet_wrap(POLIGONO~., ncol=4) +
scale_x_discrete(breaks = seq(from = 1996, to = 2022, by = 4))+
theme_few()+
theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 1))+
labs(x = "ANO",
y = "Índice de Reclutamiento")+
ylim(0, 0.001)
indseg
Veo los datos normalizados con la linea como media del cuantil de los datos
indseg2 <- ggplot(indice_reclutamiento ,
aes(x = factor(ANO_ARR),
y = PROPLOG)) +
geom_boxplot() +
facet_wrap(POLIGONO~., ncol=4) +
geom_hline(yintercept = quantile(indice_reclutamiento$PROPLOG, 0.5),
color = "blue")+
scale_x_discrete(breaks = seq(from = 1996, to = 2022, by = 4))+
theme_few()+
theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 1))+
labs(x = "ANO",
y = "Índice de Reclutamiento")
indseg2
indseg3 <- ggplot(indice_reclutamiento %>%
group_by(ANO_ARR,POLIGONO) %>%
summarise(PROPLOG3=mean(PROPLOG2)),
aes(x = factor(ANO_ARR),
y = PROPLOG3,
fill=PROPLOG3 > 0)) +
geom_bar(stat = "identity") +
scale_fill_manual(values = c("black", "red"),
labels = c("Negativo", "Positivo"),
name="IR Erizo") +
facet_wrap(.~POLIGONO) +
geom_hline(yintercept = 0, color = "red")+
scale_x_discrete(breaks = seq(from = 1996, to = 2022, by = 4))+
theme_few()+
theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 1))+
labs(x = "ANO",
y = "Índice de Reclutamiento")+
coord_flip()
indseg3
Grafico como Oscilación por ppoligono
recosc <- ggplot(indice_reclutamiento %>%
group_by(ANO_ARR, POLIGONO, ZONA ) %>%
summarise(PROPLOG3=mean(PROPLOG2)),
aes(x = ANO_ARR, y = PROPLOG3)) +
geom_ribbon(aes(ymin = pmax(PROPLOG3, 0),
ymax = 0),
fill = "#de2d26",
alpha = 0.8) + # Área por encima de la línea
geom_ribbon(aes(ymin = pmin(PROPLOG3, 0),
ymax = 0),
fill = "black",
alpha = 0.8) + # Área por debajo de la línea
geom_hline(yintercept = 0, color = "red")+
geom_line(color = "black") + # Línea de anomalías
geom_point( alpha=0.2,
size= 0.9)+
labs(x = "AÑO", y = "Indice Reclutamiento Erizo") +
facet_wrap(.~POLIGONO, ncol = 4)+
theme_few()+
theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 2))
recosc
Grafico como Oscilación por Zona
recosczo <- ggplot(indice_reclutamiento %>%
group_by(ANO_ARR, ZONA,) %>%
summarise(PROPLOG3=mean(PROPLOG2)),
aes(x = ANO_ARR, y = PROPLOG3)) +
geom_ribbon(aes(ymin = pmax(PROPLOG3, 0),
ymax = 0),
fill = "#de2d26",
alpha = 0.8) + # Área por encima de la línea
geom_ribbon(aes(ymin = pmin(PROPLOG3, 0),
ymax = 0),
fill = "black",
alpha = 0.8) + # Área por debajo de la línea
geom_hline(yintercept = 0, color = "red")+
geom_line(color = "black") + # Línea de anomalías
geom_point( alpha=0.2,
size= 0.9)+
labs(x = "AÑO", y = "Indice Reclutamiento Erizo") +
facet_wrap(.~ZONA, ncol=3)+
theme_few()+
theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 2))
recosczo
5.2 Tallas estaciones Fijas
print(cuantiles_por_zona)## $`X Norte`
## 10% 50% 90%
## 22 45 63
##
## $`X Sur`
## 10% 50% 90%
## 21 38 57
##
## $XI
## 10% 50% 90%
## 23 46 66cuantiles_por_zona$`X Norte`[2]## 50%
## 45Calculo la media del 50%
recref <- mean(cuantiles_por_zona$`X Norte`[1],
cuantiles_por_zona$`X Sur`[1],
cuantiles_por_zona$`XI`[1])Calculo el indice para REF
indice_recl_ref <- EstFij2 %>%
filter(talla_mm<recref) %>%
group_by(year, poligono, macrozona, sector) %>%
summarize(PROP = n() / nrow(EstFij2)) %>%
mutate(PROPLOG =log(PROP))
# Crear gráficos en facet_wrap de barras para representar el índice de reclutamientoahora estandarizo los datos entre -1 y 1.
a <- -1 # Límite inferior del rango objetivo
b <- 1 # Límite superior del rango objetivo
# Calcular el valor mínimo y máximo de tus datos
min_x <- min(indice_recl_ref$PROPLOG)
max_x <- max(indice_recl_ref$PROPLOG)
# Aplicar la fórmula de normalización
indice_recl_ref$PROPLOG2 <- ((indice_recl_ref$PROPLOG- min_x) / (max_x - min_x)) * (b - a) + aVeo los datos crudos con la linea como media del cuantil de los datos
indseg <- ggplot(indice_recl_ref ,
aes(x = factor(year),
y = PROP)) +
geom_boxplot() +
facet_wrap(poligono~., ncol=4) +
scale_x_discrete(breaks = seq(from = 1996, to = 2022, by = 4))+
theme_few()+
theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 1))+
labs(x = "ANO",
y = "Índice de Reclutamiento")+
ylim(0, 0.001)
indseg
Veo los datos normalizados con la linea como media del cuantil de los datos
indref2 <- ggplot(indice_recl_ref ,
aes(x = factor(year),
y = PROPLOG)) +
geom_boxplot() +
geom_jitter()+
facet_wrap(poligono~., ncol=4) +
geom_hline(yintercept = quantile(indice_recl_ref$PROPLOG, 0.5),
color = "blue")+
scale_x_discrete(breaks = seq(from = 1996, to = 2022, by = 1))+
theme_few()+
theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 1))+
labs(x = "ANO",
y = "Índice de Reclutamiento")
indref2
Ahora el estandarizado
indref3 <- ggplot(indice_recl_ref %>%
group_by(year,poligono) %>%
summarise(PROPLOG3=mean(PROPLOG2)),
aes(x = factor(year),
y = PROPLOG3,
fill=PROPLOG3 > 0)) +
geom_bar(stat = "identity") +
scale_fill_manual(values = c("black", "red"),
labels = c("Negativo", "Positivo"),
name="IR Erizo REF") +
facet_wrap(.~poligono, ncol=5) +
geom_hline(yintercept = 0, color = "red")+
scale_x_discrete(breaks = seq(from = 1996, to = 2022, by = 4))+
theme_few()+
theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 1))+
labs(x = "ANO",
y = "Índice de Reclutamiento")+
coord_flip()
indref3
Por poligono polar
indref3 <- ggplot(indice_recl_ref %>%
group_by(year,poligono) %>%
summarise(PROPLOG3=mean(PROPLOG2)),
aes(x = factor(year),
y = PROPLOG3,
fill=PROPLOG3 > 0)) +
geom_bar(stat = "identity") +
scale_fill_manual(values = c("black", "red"),
labels = c("Negativo", "Positivo"),
name="IR Erizo REF") +
facet_wrap(.~poligono, ncol=4) +
geom_hline(yintercept = 0, color = "red")+
scale_x_discrete(breaks = seq(from = 1996,
to = 2022, by = 1))+
theme_void()+
labs(x = "ANO",
y = "Índice de Reclutamiento")+
geom_text(aes(label = year, y=1.2),
color="black",
size=1.2)+
coord_polar(theta = "x",
start = 0)
indref3
Por sector
indref3 <- ggplot(indice_recl_ref %>%
group_by(year,sector) %>%
summarise(PROPLOG3=mean(PROPLOG2)),
aes(x = factor(year),
y = PROPLOG3,
fill=PROPLOG3 > 0)) +
geom_bar(stat = "identity") +
scale_fill_manual(values = c("black", "red"),
labels = c("Negativo", "Positivo"),
name="IR Erizo REF") +
facet_wrap(.~sector, ncol=10) +
geom_hline(yintercept = 0, color = "red")+
scale_x_discrete(breaks = seq(from = 1996, to = 2022, by = 4))+
theme_few()+
theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 1))+
labs(x = "ANO",
y = "Índice de Reclutamiento")+
coord_flip()
indref3
Por sector polar
indref3 <- ggplot(indice_recl_ref %>%
group_by(year,sector) %>%
summarise(PROPLOG3=mean(PROPLOG2)),
aes(x = factor(year),
y = PROPLOG3,
fill=PROPLOG3 > 0)) +
geom_bar(stat = "identity") +
scale_fill_manual(values = c("black", "red"),
labels = c("Negativo", "Positivo"),
name="IR Erizo REF") +
facet_wrap(.~sector, ncol=7) +
geom_hline(yintercept = 0, color = "red")+
scale_x_discrete(breaks = seq(from = 1996,
to = 2022, by = 1))+
theme_void()+
labs(x = "ANO",
y = "Índice de Reclutamiento")+
geom_text(aes(label = year, y=1.2),
color="black",
size=1.2)+
coord_polar(theta = "x",
start = 0)
indref3
Grafico como Oscilación por ppoligono
recoscref <-ggplot(indice_recl_ref %>%
group_by(year,poligono) %>%
summarise(PROPLOG3=mean(PROPLOG2)),
aes(x = year, y = PROPLOG3)) +
geom_ribbon(aes(ymin = pmax(PROPLOG3, 0),
ymax = 0),
fill = "#de2d26",
alpha = 0.8) + # Área por encima de la línea
geom_ribbon(aes(ymin = pmin(PROPLOG3, 0),
ymax = 0),
fill = "black",
alpha = 0.8) + # Área por debajo de la línea
geom_hline(yintercept = 0, color = "red")+
geom_line(color = "black") + # Línea de anomalías
geom_point( alpha=0.2,
size= 0.9)+
labs(x = "AÑO", y = "Indice Reclutamiento Erizo") +
facet_wrap(.~poligono, ncol = 5)+
theme_few()+
theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 2))
recoscref
Grafico como Oscilación por sector
recoscref <-ggplot(indice_recl_ref %>%
group_by(year,sector) %>%
summarise(PROPLOG3=mean(PROPLOG2)),
aes(x = year, y = PROPLOG3)) +
geom_ribbon(aes(ymin = pmax(PROPLOG3, 0),
ymax = 0),
fill = "#de2d26",
alpha = 0.8) + # Área por encima de la línea
geom_ribbon(aes(ymin = pmin(PROPLOG3, 0),
ymax = 0),
fill = "black",
alpha = 0.8) + # Área por debajo de la línea
geom_hline(yintercept = 0, color = "red")+
geom_line(color = "black") + # Línea de anomalías
geom_point( alpha=0.2,
size= 0.9)+
labs(x = "AÑO", y = "Indice Reclutamiento Erizo") +
facet_wrap(.~sector, ncol = 10)+
theme_few()+
theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 2))
recoscref
Grafico como Oscilación por Zona
recosczoref <- ggplot(indice_recl_ref %>%
group_by(year,macrozona) %>%
summarise(PROPLOG3=mean(PROPLOG2)),
aes(x = year, y = PROPLOG3)) +
geom_ribbon(aes(ymin = pmax(PROPLOG3, 0),
ymax = 0),
fill = "#de2d26",
alpha = 0.8) + # Área por encima de la línea
geom_ribbon(aes(ymin = pmin(PROPLOG3, 0),
ymax = 0),
fill = "black",
alpha = 0.8) + # Área por debajo de la línea
geom_hline(yintercept = 0, color = "red")+
geom_line(color = "black") + # Línea de anomalías
geom_point( alpha=0.2,
size= 0.9)+
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theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 2))
recosczoref
6 Indicadores:
- Seguimiento y evaluación:
- Tallas medias por macrozona y poligono
- Indice de Reclutamiento por macrozona y poligono y por mes
- CPUE por poligono y por procedencia
- biomasa desovante por macrozona
- F por macrozona
- Red Estaciones fijas
- Tallas medias
- Cobertura algal
- Densidades medias por sector por macrozona